从繁至简，推翻传统规划的云端开发――极具性价比的STM32F401 Nucleo开发板评测

曾听一位长辈说过，在电子工业，原地踏步或是前行缓慢，实则是在让步，十分风险。现在看来，的确如此，摩托罗拉、诺基亚移动等都成了生动的比如。而作为更新周期较快的嵌入式半导体职业，竞赛相同剧烈，前有Atmel 推出的Xplained Pro渠道生态圈，现又呈现了意法半导体的Nucleo系列板卡。

Nucleo是意法半导体参加ARM embed项目后的又一个风格系列板卡，有两个明显的特色：1.兼容Arduino UNO R3 Shield扩展板、2. 支撑ARM embed项目。或许有人会有疑问，什么是ARM embed项目?mbed是一个面向ARM Cortex-M系列处理器的原型开发渠道，首要用于培养物联网(IoT)的协作项目，包含了免费的软件库(SDK)，硬件参阅规划(HDK)和在线东西(Web)三部分，为用户供给简略、便利快捷的依据ARM Cortex-M处理器的MCU开发、调试等操作。最近，也拿到了一款由贸泽电子供给的依据ARM Cortex-M4处理器的意法半导体Nucleo系列板卡——STM32F401 Nucleo，这是意法半导体不久前才推出的板卡，在惊叹于贸泽电子能榜首时间拿到货源的一同也十分感谢贸泽电子将板子供给评测，让广阔网友榜首时间体会ST的最新板卡。

STM32F401 Nucleo开发板

拿到STM32F401 Nucleo开发板榜首感觉便是“改变了”，变好看了，相同是STM32F系列板卡的包装，可是板卡不再是最常见的绿色PCB板，这是一块精美细巧的乳白色板卡，让人过目不忘，在包装盒上板卡的特色介绍中咱们还能看到特别标示的mbed-enabled功用。

STM32F401 Nucleo开发板

从包装中取出板卡，精美细巧，仅有成人的巴掌那般巨细。板卡布局也一望而知，被很好的分为微控制器部分以及调试器部分，下面一同先了解下STM32F401 Nucleo板卡首要有哪些特色。

STM32F401 Nucleo开发板正面

STM32F401 Nucleo开发板不和

STM32F401 Nucleo开发板扩展IO接口界说图

STM32F401 Nucleo开发板硬件原理框图

STM32F401RET6微控制器，依据ARM Cortex-M4处理器，带DSP，最高支撑84MHz主频

支撑Arduino UNO R3 Shield扩展板，微控制器一切IO口引脚经过排针座引出

ST-LINK/V2-1调试器，支撑对外部微控制器调试

3个LED：一个USB通讯LED、一个电源LED、一个用户LED;两个机械按键：复位、用户

USB接口的3个不同功用：虚拟串口、容量存储、调试接口

3种不同供电方法：mini USB接口供电、IO引脚用电、经过Arduino UNO R3 Shield接口供电

支撑Keil、IAR、embed在线IDE的规划东西

带FPU单元的微控制器STM32F401RE

STM32F401 Nucleo开发板包含了STM32F系列板卡惯有的机械按键、LED指示灯、mini USB调试接口，很多IO口外设经过排针座引出等功用，除此之外，也有异乎寻常之处，如兼容Arduino Shield接口，并且能够经过Arduino Shield扩展接口给板卡供电，板卡搭载了STM32F401RET6中心微控制器，依据32位的高功用ARM Cortex-M4处理器，带FPU单元，最高能支撑84MHz主频，见下图。

STM32F401RET6微控制器

STM32F401RET6微控制器硬件框图

STM32F401RET6微控制器采用了1.7V~3.6V供电，集成了512KB Flash以及96KB SRAM，最大可支撑扩展50个GPIO口，集成USB OTG功用，定时器*8、SPI*3、I2S*2、I2C*3、USART*3、SDIO*1、12位ADC*1等，更具有意法半导体独有的自适应实时(ART)加速器，能够实现从512KB片上闪存履行代码零等候状况，这在爱板网从前评测的STM32F429I Discovery开发板的STM32F429ZIT6U微控制器中也有介绍，功用也是相同的。

与STM32F429ZIT6U微控制器比较，MCU STM32F401RET6尽管依据相同的M4处理器，可是不管是功用或许功用都有不少的距离，并且面向的范畴不同。假如细细调查则能发现其功用与爱板网评测过的Atmel SAMG53-XPRO板卡中的微控制器特色相似，相同是面向传感器集线器类的运用。

STM32F429ZIT6U微控制器传感器集线器运用

当然，除此之外STM32F401RE微控制器相同能够适用于其他不同的运用范畴，如办理医疗和移动运用或现场总线驱动的工业传感器模块等范畴。

STM32F401 Nucleo开发板上电运用

事实上，STM32F401 Nucleo开发板的硬件组成的确很简练，在根本了解其硬件原理后咱们试着上电发动玩玩。首要，老规矩，自己预备一根miniUSB线，衔接电脑上电发动。上电后，能够看到首要USB通讯LED点亮，其次电源LED点亮，紧接着，黄色用户LED闪耀，此刻按一下板卡上的用户机械按键，用户LED切换闪耀频率，这是开发板自带的出厂程序功用。

STM32F401 Nucleo开发板上电发动

一同，电脑上会提示装置驱动，首要是虚拟串口及ST-LINK的驱动，先不论放一边，翻开电脑上的计算机硬盘分配空间，发现多出一个可用空间为512KB 的Nucleo的盘符。

开发板内置528KB 存储

Flash中的文件内容

点击进入后发现有一个网页链接以及一些体系文件(躲藏的)。此刻能够翻开网页链接图标，网页链接指向的地址为ST Nucleo F401RE开发板的材料站，即STM32F401 Nucleo开发板，包含板卡根本材料信息、在线IDE东西，讨论区等，要保证完美的运用这些功用，咱们首要需求做的是注册一个账号，这个账号也便是你在开发STM32F401 Nucleo板卡时分的云端账号，能够保存你的云端材料信息及代码开发等状况，十分重要。

注册mbed通行证

注册完账号就能够纵情享受STM32F401 Nucleo开发板了，在网页下面能够看到此刻板卡的固件能够更新，点击下载最新的V2.J20.M4固件。

STM32F401 Nucleo开发板V2.J20.M4固件

更新固件需求经过USB通讯接口，所以咱们要装置之前未装置的驱动，在ST官方材料库中下载STM32F401 Nucleo开发板的USB驱动。下载的压缩包中包含了32位体系以及64位体系不同的驱动，依据自己电脑的体系信息装置对应的驱动文件。

STM32F401 Nucleo开发板材料

STM32F401 Nucleo开发板驱动

装置完USB驱动文件后，咱们就能经过USB通讯接口更新固件，翻开固件更新程序

STM32F401 Nucleo开发板更新固件

STM32F401 Nucleo开发板固件更新完结

更新完固件，那便是万事具备了，此刻咱们能够畅享在线IDE规划东西mbed，见下图。

翻开mbed在线IDE规划东西

mbed编译器翻开的速度取决于你的网速，翻开后能够挑选相应的例程或是新建例程，挑选完结点击OK。

mbed编译器界面

正式进入到mbed编译器界面，十分简练，笔者以刚选的PWM例程实践体会了一把，点击编译后，编程生成的bin会主动下载到电脑上，见下图。

编译下载bin文件

然后呢?这是要如何将bin文件烧录到开发板中?超级简略，找到刚下载好的bin文件，直接仿制或许拖动到STM32F401 Nucleo开发板的存储中(一开始介绍的512KB Flash)，复位一下板卡就主动运转程序了，若是要替换其他例程，只需将你所需求的bin文件再次拖进Nucleo开发板的盘符中就行了，它会主动掩盖原程序。

接着笔者又试了下开发板的串口程序，编译->仿制进U盘->翻开串口东西，设置9600波特率，正常输出数据。

STM32F401 Nucleo串口程序代码

相关于现在常用的Keil、IAR等软件mbed要方面多了，首要，不需求下载装置软件，其次，一个账号足以，不管何时何地只要有网络就能够进行在线规划开发。不过mbed在实践运用中也存在一些缺乏，并且能够说是硬伤，mbed只是适用于代码的编写以及编译下载操作，无法履行调试，关于简略的代码程序还好，关于杂乱的代码程序在调试时无疑是缺乏的，假如需求更深化的剖析软件程序运转仍是需求用到Keil、IAR等专业的IDE规划东西中的调试功用。

不过因为STM32F401 Nucleo开发板刚出来不久，需求运用Keil、IAR等软件调试功用的朋友最好仍是下载最新的IDE规划东西(老版别的IDE规划东西或许找不到此微控制器的库文件)，笔者这儿运用的是Keil 5版别，STM32F401 Nucleo开发板的例程能够在ST的官方材料库中找到。

Keil 5例程

经过keil软件调试

经过对STM32F401 Nucleo开发板的运用，咱们感触到了一种全新的规划体会，便利好用的云端规划，一个账号，一台能够联网的电脑，即可在不同的没有装置专业的IDE规划东西的电脑上履行代码编译、下载等操作。不过在便利的一同也存在了不少令人担忧的危险，如云端账号的问题，假定一个公司或许企业的重要项目，在云端开发真合适吗?最近小米论坛800万用户数据的泄密不得不让人们注重这个问题，而这也是笔者无法下结论的，或许便是个仁者见仁智者见智的问题。

小结

体会了意法半导体全新系列的STM32F401 Nucleo开发板，精美细巧乳白色外观，带FPU单元、功用功用强壮的STM32F401RE微控制器，板卡兼容Arduino Shield、支撑ARM mbed在线编译器，便利的U盘式下载程序，让人们耳目一新，这关于喜爱简略、喜爱尝鲜的朋友是个十分不错的挑选，何况，STM32F401 Nucleo开发板现在在贸泽电子仅有 68 RMB的报价，极具性价比，有需求的朋友能够去看看。